免疫细胞在大脑中塑造回路

根据2020年9月发表的一项研究，免疫细胞在微调大脑神经回路方面发挥了意想不到的作用神经元。这些被称为小胶质细胞的免疫细胞不仅能保护大脑免受感染和炎症，还能在发育中的大脑中塑造神经回路。这项新研究表明，小胶质细胞也会引导神经元改变自身的连通性，以响应感官提示。

冷泉港实验室(CSHL)助理教授卢卡斯·钱德尔在哈佛医学院神经科学家迈克尔·格林伯格的实验室做博士后研究时发现了这种细胞通讯。钱德尔的研究探索了生物学和外部世界之间的联系，他对其中的联系特别感兴趣神经回路是对感官体验的反应。

他说:“在很大程度上，大脑的总体结构和连接是与生俱来的。”“但它确实需要从环境中得到这种强有力的反馈，才能继续这种成熟。”他解释说，当动物与周围环境相互作用时，一些神经元连接被消除，而另一些则被加强。这是一个人类在出生后会持续数十年的过程。钱德尔说:

“真正重要的是，在发育过程中，正确的神经元以正确的方式相互连接。我们想要严格控制有多少连接以及连接有多强。所以这实际上是感官体验很重要的一点。”

钱德尔和他的同事们监测了老鼠大脑视觉处理电路中神经元或突触之间的连接。幼龄老鼠需要在正确的时间进行视觉输入，以发展与视觉相关的大脑通路。但是如果老鼠缺乏视觉输入在一个关键时期，这些回路产生了太多突触，老鼠最终产生了不正常的连接。研究小组发现，电路依赖于小神经胶质细胞在正确的视觉刺激下，它会向附近的神经元发出信号，让它们修剪一些突触。

这种对神经连接性的影响代表了小胶质细胞在健康大脑中的新作用，并有助于解释为什么这些细胞与自闭症和其他神经发育障碍有关。“我认为这项研究将被视为我们对感觉体验和小胶质细胞如何协调突触修剪过程的机制理解的一个重大突破，而突触修剪是至关重要的。大脑成熟的早期的生活”,格林伯格说。

在CSHL，钱德尔将更深入地研究这种相互作用，追踪导致突触解体的分子信号，以及小胶质细胞对环境信号作出反应时发生的变化。“小胶质细胞能够上调基因的表达以响应视觉体验，这一想法本身对我来说很吸引人，因为它们是免疫细胞,”他说。

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